بررسی ترکیبات شیمیایی، خواص آنتی‌اکسیدانی و آنتی‌باکتریال اسانس پسماند چهار نوع از مرکبات با هدف تولید اقتصادی فرآورده با ارزش افزوده بالا

الموضوعات : Phytochemistry

زهرا کاظمی زاده ¹ , فاطمه نظری ² , مهدی بلفیون ³

1 - گروه نانو و بیوفیزیک، پژوهشکده علوم کاربردی، ACECR، تهران، ایران
2 - گروه نانو و بیوفیزیک، پژوهشکده علوم کاربردی، ACECR، تهران، ایران
3 - گروه میکروبیولوژی نفت، پژوهشکده علوم کاربردی، ACECR، تهران، ایران

تاريخ الإرسال : 24 الثلاثاء , ربيع الأول, 1447 تاريخ التأكيد : 06 الأحد , ربيع الثاني, 1447 تاريخ الإصدار : 18 الأحد , جمادى الأولى, 1447

الکلمات المفتاحية: اسانس, پرتقال, نارنج, گریپ‌فروت, لیموعمانی ,

ملخص المقالة :

اسانس‌های مرکبات متابولیت‌های ثانویه هستند که عمدتاً در لایه‌ای از اپیدرم به نام فلاودو بر روی اگزوکارپ سلول‌های پارانشیم نامنظم قرار گرفته‌اند. هدف استخراج و شناسایی ترکیبات تشکیل‌دهنده اسانس پسماند پرتقال، نارنج، گریپ‌فروت و لیموعمانی به‌همراه ارزیابی خواص آنتی‌اکسیدانی و آنتی‌باکتریال آنهاست. بدین منظور پسماند انواع مرکبات مورد نظر تهیه و به‌صورت دستی تمیز و برش داده شد. با استفاده از دستگاه کلونجر به‌مدت 4 ساعت اسانس‌گیری انجام شد. اسانس پس از جداسازی و نگهداری در ویال‌های شیشه‌ای تیره در فریزر در دمای 18- درجه سانتی‌گراد نگهداری گردید. سپس ترکیبات شیمیایی تشکیل‌دهنده آن با استفاده از کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنج جرمی شناسایی شد. در مرحله بعد سنجش میزان فعالیت آنتی‌اکسیدانی با استفاده از روش مهار رادیکال آزاد 2 و2 دی‌فنیل 1- پیکریــل هیدرازیل صورت گرفت که در آن رادیکال با آنتی‌اکسیدان‌ها واکنش داده و به‌صورت کاهش یافته درآمده و رنگ آن از بنفش تیره به زرد روشن تبدیل شده سپس میزان جذب نوری در اسپکتروفتومتر اندازه‌گیری گردید. در مرحله بعد فعالیت آنتی‌باکتریال از طریق سنجش حداقل غلظت مهارکنندگی و حداقل غلظت باکتری‌کشی روی میکروارگانیسم‌های گرم منفی اشرشیاکلی و گرم مثبت استافیلوکوک اورئوس بررسی گردید. آنالیز کروماتوگرافی گازی- طیف‌سنج جرمی نشان داد که لیمونن 64/60 درصد و لینالول 42/8 درصد اجزای اصلی تشکیل‌دهنده اسانس پوست پرتقال بودند. لیمونن 63/70 درصد و میرسن 46/6 درصد به‌عنوان اجزای اصلی پوست نارنج شناسایی شدند. همچنین ترکیبات اصلی تشکیل‌دهنده اسانس پوست گریپ‌فروت لیمونن 38/70 درصد و لینالول 36/5 درصد بودند. لیمونن 4/31 درصد و β-پینن 95/13 درصد به‌عنوان اجزای اصلی اسانس پوست لیموعمانی شناسایی شدند. بالاترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی را اسانس پوست نارنج به خود اختصاص داد. همچنین اسانس پوست لیموعمانی باعث توقف رشد میکروارگانیسم‌های اشرشیاکلی و استافیلوکوک اورئوس ‌گردید. حتی اسانس‌های حاصل از پسماند مرکبات نیز در صنایع غذایی، دارویی، شیرینی‌پزی و آرایشی و بهداشتی قابلیت استفاده دارند.

المصادر:

- Adams, R.P. (2001). Identification of essential oils by ion trap mass spectroscopy. Academic Press: New York.
- Anagnostopoulou, M.A., Kefalas, P., Papageorgiou, V.P., Assimopoulou, A.N., and Boskou, D. (2006). Radical scavenging activity of various extracts and fractions of sweet orange peel (Citrus sinensis). Food Chemistry. 94(1): 19-25. DOI:10.1016/j.foodchem.2004.09.050.
- Ariani, S.R.D., Purniasari, L., Basyiroh, U., and Evangelista, E. (2022). Chemical composition, antibacterial and antioxidant activities of essential oils from peels of four Citrus species growing in Indonesia. Journal of Essential Oil Bearing Plants. 25(4): 741-757. DOI:10.1080/0972060X.2022.2119890.
- Ayache Kaouthar, N., Boudina, A., Abderrahmani, A., Oukil, S., & Foudil-Cherif, Y. (2020). Chemical composition, antimicrobial and insecticidal activities of Citrus Paradisi peel essential oil from Algeria. Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences (JMBFS). 9(6): 1093-1098. DOI: 10.15414/jmbfs.2020.9.6.1093-1098.
- Azhdarzadeh, F., and Hojjati M. (2016). Chemical composition and antimicrobial activity of leaf, ripe and unripe peel of bitter orange (Citrus Aurantium) essential oils. Nutrition and Food Sciences Research (NFSR). 3(1): 43-50. DOI:10.18869/acadpub.nfsr.3.1.43.
- Bozkurt, T., Gülnaz, O., and Aka Kaçar, Y. (2017). Chemical composition of the essential oils from some Citrus species and evaluation of the antimicrobial activity. IOSR Journal of Environmental Science. Toxicology and Food Technology (IOSR-JESTFT). 11(10): 1-8. https://www.iosrjournals.org/iosr-jestft/papers/vol11-issue%2010/Version-1/A1110010108.pdf.
- Frassinetti, S., Caltavuturo, L., Cini, M., Della, Croce, C.M., and Maserti, B.E. (2011). Antibacterial and antioxidant activity of essential oils from Citrus spp. Journal of Essential Oil Research. 23(1): 27-31. DOI:10.1080/10412905.2011.9700427.
- Jing, L., Lei Z., Li, L., Xie R., Xi, W., Yu, G., Sumner, L.W., and Zhou, Z. (2014). Antifungal activity of Citrus essential oils. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 62(14): 3011-3033. DOI 10.1021/jf5006148.
- Lertsatitthanakorn, P.S., Taweechaisupapong, C., & Aromdee Khunkitti, W. (2006). In vitro bioactivities of essential oils used for acne control. International Journal of Aromatherapy, 16(1): 43-49. DOI:10.1016/j.ijat.2006.01.006.
- Li, Y., Liu, S., Zhao, C., Zhang, Z., Nie D., Weixuan, Tang, W., and Li, Y. (2022). The Chemical composition and antibacterial and antioxidant activities of five Citrus essential oils. Molecules. 27(20): 7044-7058. DOI: 10.3390/molecules27207044.
- Lin, L.Y., Chuang, C.H., Chen, H.C., and Yang, K.M. (2019). Lime (Citrus Aurantifolia (Christm.) Swingle) Essential oils: volatile compounds, antioxidant capacity and hypolipidemic effect. Foods. 8(9):398-409. DOI: 10.3390/foods8090398.
- Lv, X., Zhao, S, Ning Z., Zeng, H., Shu, Y, Tao, O., Xiao, C., Lu, C., and Lie, Y. (2015). Citrus fruits as a treasure trove of active natural metabolites that potentially provide benefits for human health. Chemistry Central Journal. 9(68): 1-14. DOI: 10.1186/s13065-015-0145-9.
- Moosavy, M.H. Hassanzadeh, P. Mohammadzadeh, E. Mahmoudi, R. Khatibi, S.A., and Mardani, K. (2017). Antioxidant and antimicrobial activities of essential oil of Lemon (Citrus Llimon) peel in vitro and in a Food Model. Journal of Food Quality and Hazards Control. 4(2): 42-48. https://jfqhc.ssu.ac.ir/article-1-335-en.pdf.
- Okunowo, W.O., Oyedeji, O., Afolabi, L.O., and Matanmi, E. (2013). Essential oil of grape fruit (Citrus paradisi) Peels and its antimicrobial activities. American Journal of Plant Sciences. 4(7B): 1-9. DOI: 10.4236/ajps.2013.47A2001.
- Padilla-Camberos, E., Sanchez-Hernandez, I.M., Torres-Gonzalez, O.R., Gallegos-Ortiz, M.R, Méndez-Mona, A.L., Baez-Moratilla, P., and Flores-Fernandez, J.M. (2022). Natural essential oil mix of sweet orange peel, cumin, and allspice elicits anti-inflammatory activity and pharmacological safety similar to non-steroidal, anti-inflammatory drugs. Saudi Journal of Biological Sciences. 29(5): 3830-3837. DOI: 10.1016/j.sjbs.2022.03.002.
- Qaralleh, H.A., Al-Limoun, M.O., Khlaifat, A., Khleifat, K.M., Al-Tawarah, N., Alsharafa, K.Y., and Abu-Harirah, H.A. (2020). Antibacterial and antibiofilm activities of a traditional herbal formula against respiratory infection causing bacteria. Tropical Journal of Natural Product Research (TJNPR). 4(9): 527-534. DOI:10.48550/arXiv.2102.04301.
- Qi, L., Nana, H., Ying, P., Chunhua, Z., and Siyi, P. (2019). Peel oils from three Citrus species: volatile constituents, antioxidant activities and related contributions of individual components. Journal of Food Science and Technology (JFST). 56(10): 4492-4502. DOI: 10.1007/s13197-019-03937-w.
- Sarrou, E., Chatzopoulou, P., Dimassi-Theriou, K., and Therios, I., (2013). Volatile constituents and antioxidant activity of peel, flowers and leaf Oils of Citrus Aurantium L. Growing in Greece. Molecules. 18(9): 10639-10647. DOI: 10.3390/molecules180910639.
- Schieber, A., Stintzing, F.C., and Carle, R. (2001). Byproducts of plant food processing as a source of functional compounds recent developments. Trends in Food Science & Technology. 12(11): 401-413. DOI:10.1016/B978-0-08-100596-5.21346-2.
- Shibamoto, T. (1987). Retention indices in essential oil analysis: 259-274, In: Sandra, P. and Bicchi, C., (Eds.), Capillary gas chromatography in essential oils analysis. Dr. Alferd Huethig Verlag, New York.
- Tauseef, A., Huma, Q., Arooj, F, Kanwal, S., Gadah, A., Asif, K., Asma, A., and Wajid, Z. (2023). Citrus Sinensis peel oil extraction and evaluation as an antibacterial and antifungal agent. Microorganisms. 11(7): 1662-1674. DOI: 10.3390/microorganisms11071662.
- Tavallali, H., Bahmanzadegan, A., Vahid Rowshan, V., and Tavallali, V. (2021). Essential oil composition, antioxidant activity, phenolic compounds, total phenolic and flavonoid contents from pomace of Citrus Aurantifolia. The Journal of Medicinal Plants and By-Products (JMPB). 10(1): 103-116. DOI: 10.22092/jmpb.2020.341476.1175.
- Uysa, B., Fazli Sozmen, F., Aktas, O., Oksal, B.S., and Odabas Kose, E. (2011). Essential oil composition and antibacterial activity of the grapefruit (Citrus Paradisi. L) peel essential oils obtained by solvent-free microwave extraction: comparison with hydrodistillation. International Journal of Food Science & Technology. 46(7): 1455-1461. DOI:10.1111/j.1365-2621.2011.02640.x.
- Velázquez-Nuñez, M.J., Avila-Sosa, R., Palou, E., & López-Malo A. (2013). Antifungal activity of orange (Citrus sinensis var. Valencia) peel essential oil applied by direct addition or vapor contact. Food Control. 31(1): 1-4. DOI:10.1016/j.foodcont.2012.09.029.
- Yohannes, R., Geremew, T., Tafese, T., & Endal, M. (2023). Antibacterial and antioxidant activity of compounds from Citrus Sinensis L. peels and in silico molecular docking study. International Journal of Surgery and Medicine (IJSM). 10(3): 437-458. DOI:10.21448/ijsm.1180610.